사이언스 올제

THE DISCOVERY MACHINE 발견을 양산하는 장치

현재 입자물리학의 표준모형은 현재의 입자가속기를 넘어선 범위까지 탐구되었을 때 비로소 그 모습을 드러낼 것이다. 거대 강입자 충돌기 (Large Hadron Collider, LHC)가 무엇을 발견하든, 물리학을 새로운 곳으로 인도할 것이다.

By Chris Quigg

물리학자들이 왜 거대 강입자 충돌기 (Large Hadron Collider, LHC)를 만드는가를 대답해야 한다면, 보통 "힉스"라고 대답할 것이다. 힉스 입자 - 현재 물질의 이론에서 발견되지 않은 유일한 입자 - 가 가장 대표적인 관심사이다. 하지만, 전체 이야기는 더욱 흥미롭다. 새로운 가속기는 입자물리학의 역사상 실험 기기의 가장 큰 진보를 보여준다. 무엇을 찾게 될지는 모르겠지만, 새로운 발견과 새로운 수수께끼는 입자물리학을 변화시킬 것이며 그 영향은 다른 과학까지도 퍼져 나갈 것이다.

이러한 새로운 세상에서, 우리는 현실 세계를 바라보는 관점의 영향과 함께 이 세상의 힘 중 두 가지 - 전자기력과 약력 - 를 구분 짓는 것이 무엇인지를 알게 되리라 예상한다. 우리는 다음과 같은 간단하면서 중요한 문제의 해답을 얻게 될 것이다: 원자란 무엇인가? 화학은 무엇인가? 안정적인 구조가 어떻게 가능한가?

힉스 입자의 탐색은 중요하지만, 첫걸음일 뿐이다. 저 너머에는 왜 중력이 자연계의 다른 힘보다 훨씬 약한지와 우주를 가득 채우고 있는 미지의 암흑 물질이 무엇인지 알려줄지 모른다. 이보다 더 깊이 들어가면 물질의 다양한 형태와, 서로 다른 종류의 입자 간의 통일과 시공간의 성질에 대한 정보까지 얻을 수 있다. 이 문제들은 힉스 입자의 예측을 불러온 동기가 된 문제와 함께 서로 연관되어 있다. LHC는 올바른 질문들을 하게 해 줄 것이며 해답을 찾는 길을 열어 줄 것이다..